In this blog post, the differences between molecular absorption, excitation and emission spectra are explained.
Absorption Spectra
Figure 1: Absorption spectrum of anthracene in cyclohexane measured using the FS5 Spectrofluorometer. Experimental parameters: Δλ = 1 nm.
absorptionsspektra (även känd som UV-Vis-spektra, absorptionsspektra och elektroniska spektra) visar förändringen i absorbansen hos ett prov som en funktion av våglängden för infallande ljus (figur 1) och mäts med hjälp av en spektrofotometer. Absorptionsspektra mäts genom att variera våglängden för det infallande ljuset med hjälp av en monokromator och registrera intensiteten hos överfört ljus på en detektor. Intensiteten av ljus som överförs genom provet, Isprov, (såsom en analyt upplöst i lösningsmedel) och ljusintensiteten genom ett ämne, IBlank, (endast lösningsmedel) registreras och absorbansen av provet beräknas med användning av:
absorbansen är linjärt proportionell mot provets molära koncentration; vilket gör det möjligt att beräkna koncentrationen av provet från absorptionsspektret med användning av Beer-Lambert-lagen.
Figur 2: Schematisk av mätningen av absorptionsspektra i en spektrofotometer.
Excitationsspektra
Figur 3: fluorescens excitationsspektrum av antracen i cyklohexan mätt med FS5 Spektrofluorometer. Experimentella parametrar: 020 nm, 1 nm, 1 nm, 1 nm.
fluorescens excitationsspektra visar förändringen i fluorescensintensitet som en funktion av våglängden för exciteringsljuset (Figur 3) och mäts med hjälp av en spektrofluorometer. Våglängden för emissionsmonokromatorn är inställd på en våglängd av känd fluorescensutsläpp av provet, och våglängden för excitationsmonokromatorn skannas över det önskade exciteringsområdet och fluorescensintensiteten registreras på detektorn som en funktion av exciteringsvåglängden. Om provet följer Kashas regel och Vavilovs regel kommer excitationsspektrumet och absorptionsspektret att vara identiska (jämför figurerna 1 och 3). Excitationsspektra kan därför betraktas som fluorescensdetekterade absorptionsspektra.
Figure 4: Schematic of the measurement of excitation spectra in a spectrofluorometer.
Emission Spectra
Figure 5: Fluorescence emission spectrum of anthracene in cyclohexane measured using the FS5 Spectrofluorometer. Experimental parameters: 340 nm, 1 nm, 1 nm, 1 nm
Fluorescensutsläppsspektra visar förändringen i fluorescensintensiteten som en funktion av våglängden för emissionsljuset (figur 5) och mäts med hjälp av en spektrofluorometer. Våglängden för excitationsmonokromatorn är inställd på en våglängd av känd absorption av provet, och våglängden för emissionsmonokromatorn skannas över det önskade emissionsområdet och intensiteten hos fluorescensen registreras på detektorn som en funktion av emissionsvåglängden.
Figur 6: schematisk mätning av emissionsspektra i en spektrofluorometer.
ta reda på mer …
för mer information om teorin om absorption och fluorescensspektroskopi, kolla in avsnittet Vanliga frågor på vår blogg.
alternativt, varför inte bläddra i vårt sortiment av spektrofotometrar och spektrofluorometrar för att mäta absorption, excitation och emissionsspektra för dina prover. Du kan gå med oss på sociala medier, anmäla dig till vårt e-nyhetsbrev eller kontakta oss för mer information.